丹参多酚酸对脑缺血的药理研究进展

赵 莼

(天津市中医药研究院附属医院，天津 300120)

脑卒中是一种急性脑血管疾病，包括缺血性和出血性卒中。世界卫生组织(WHO)指出，脑卒中以每年8.7%的速率增加，按照目前的发展趋势，脑卒中所导致的全球死亡人数将在2030年达到780万。缺血性卒中是指由于脑的供血动脉(颈动脉和椎动脉)狭窄或闭塞、脑供血不足导致的脑组织坏死的总称,发病率高，占脑卒中总数的60%～70%。目前，国内外公认的抗脑缺血药物是溶栓剂组织型纤溶酶原激活物(tissue-type plasminogen activator，t-PA)，但其可能会使患者产生颅内出血等并发症及过敏反应[1]。而中药具有多组分、多靶点、毒副作用小、疗效稳定等优势，因而在抗脑缺血治疗中越来越受到人们的重视。现代药理研究表明，丹参、川芎、黄芪、水蛭等益气活血类中药及其有效成分均有抗脑缺血损伤的作用[2]。丹参多酚酸是从活血化瘀中药丹参中提取出的水溶性成分，具有活血、化瘀、通脉的功效，临床上可用于治疗轻中度脑梗死、冠心病稳定型心绞痛、肝性脑病等。其主要成分为丹酚酸类、紫草酸、迷迭香酸、丹参素、原儿茶酸、原儿茶醛、咖啡酸等，其中丹酚酸类包括丹酚酸A、丹酚酸B、丹酚酸D、丹酚酸E等主要活性成分[3]。有关研究证实丹参多酚酸具有改善脑供血、保护脑神经、抗血小板聚集、降低缺血再灌注损伤、提高耐缺氧能力等药理作用[4，5]。其中丹酚酸A、丹酚酸B、迷迭香酸、丹参素、原儿茶酸等主要活性成分具有抗炎、抗氧化、清除自由基等作用，对脑缺血损伤具有一定的保护作用[6-8]。因此本文就丹参多酚酸及其主要活性成分对脑缺血的药理研究进展做一综述。

1 丹参多酚酸盐治疗脑缺血的药理研究

脑缺血损伤后会引起一系列的炎症反应、氧化应激、神经兴奋性毒性等，而丹参多酚酸盐对脑缺血损伤具有一定的保护作用，可能与其能够抗炎、抗氧化、清除自由基、抑制内皮素释放、钙通道阻滞等作用有关。

陈欢等[9]研究丹参多酚酸对大鼠脑缺血再灌注损伤恢复期炎性因子的影响，将Wistar大鼠随机分为假手术组、脑缺血再灌注模型组、丹参多酚酸治疗组，建立大脑中动脉栓塞缺血再灌注(MCAO)模型，术后3 h向大鼠尾静脉注射丹参多酚酸，1次/d，连续给药10 d后，检测三组中脑组织及血清中肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素-6(IL-6)和白介素-1β(IL-1β)含量并进行比较，结果显示丹参多酚酸可以显著降低治疗组大鼠的脑组织及血清中TNF-α、IL-6和IL-1β的含量，表明丹参多酚酸可能通过降低相关炎症因子含量，来减轻脑缺血引起的血清及脑组织炎症反应，从而起到抗脑缺血再灌注损伤的作用。

娄峥[10]也从动物方面做了相关研究，其将大鼠随机分为正常对照组、假手术组、脑缺血再灌注组、丹参多酚酸盐注射液+脑缺血再灌注组、丹参乙酸镁+脑缺血再灌注组、依达拉奉+脑缺血再灌注组、溶媒+脑缺血再灌注组，建立大脑中动脉栓塞缺血再灌注(MCAO)模型，手术后30 min舌下静脉给药，用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)及免疫印迹(western blot, WB)法检测脑组织中NADPH氧化酶2(NOX2)、NADPH氧化酶4(NOX4)的mRNA及蛋白表达，相关试剂盒检测过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)的含量。结果显示丹参多酚酸盐、丹参乙酸镁、依达拉奉显著降低了治疗组NOX2、NOX4的mRNA及蛋白表达水平和 H2O2含量。表明丹参多酚酸可能通过调控NOX2、NOX4的表达而抑制H2O2生成，从而降低缺血再灌注诱导的氧化应激，起到抗脑缺血再灌注损伤的作用。

王强等[11]采用大鼠大脑中动脉栓塞缺血再灌注(MCAO)模型，SD大鼠随机分为正常对照组、缺血再灌注组、丹参多酚酸盐低剂量治疗组和高剂量治疗组，在术后60 min、1 d、2 d分别腹腔注射低剂量及高剂量的丹参多酚酸，ELISA法检测脑组织内脑源性神经营养因子(BDNF)和胶质源性神经营养因子(GDNF)的含量，结果显示丹参多酚酸盐可增加治疗组脑组织内BDNF和GDNF的含量，表明丹参多酚酸盐对脑缺血再灌注损伤有明显的保护作用，其机制可能和促进脑组织合成的与神经元的生长、分化、生存都起着重要作用的BDNF及GDNF有关。

2 丹酚酸B治疗脑缺血的药理研究

丹参多酚酸包括多种酚酸类成分，其中丹酚酸B含量最高，是主要的活性成分，药理学研究表明其具有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗凝血、抗病毒和抗肿瘤等作用。

卫永鲲等[12]分别从在体和离体方面做了研究。在体方面，将大鼠分为假手术组、模型组、丹酚酸B组，建立大脑中动脉栓塞缺血再灌注(MCAO)模型，于造模前 3 d腹腔注射丹酚酸 B，1次/d，连续 3 d，第 3日末给药 1 h 后造模，用Western blot法检测大鼠脑组织中核因子E2-相关因子2(Nrf2)、血红素氧合酶-1(HO-1)的蛋白表达。结果显示，与模型组相比，丹酚酸B可显著升高治疗组Nrf2、HO-1 蛋白表达水平。离体方面，培养大鼠皮层神经元原代细胞，制备细胞缺氧缺糖模型模拟体外缺血条件，分别给予不同浓度丹酚酸B，用Western blot法检测大脑皮层细胞中 Nrf2、HO-1 的蛋白表达。结果显示，随着丹酚酸 B 浓度增加，细胞 HO-1 蛋白及细胞核中 Nrf2 蛋白表达水平逐渐升高，而细胞质中 Nrf2 蛋白表达水平逐渐降低，基本上呈浓度依赖性。在敲除 Nrf2 或HO-1 后，与对照组相比，丹参酚酸 B 组的细胞死亡率与细胞内活性氧(reactive oxygen species, ROS) 水平均有明显的减低，而敲除 Nrf2 后，细胞死亡率与细胞内 ROS 水平与敲除 HO-1 相比，均有相应的升高。表明丹酚酸B能够减轻由大鼠脑缺血再灌注所造成的氧化应激损伤，其作用机制可能是通过增加Nrf2蛋白表达，激活核因子E2-相关因子2/抗氧化反应元件(nuclear factor E2-related factor/antioxidant response element, Nrf2/ARE)通路，诱导HO-1产生，从而加大肌体清除氧自由基的能力，起到对大鼠脑神经的保护作用。

汪红等[13]认为丹酚酸B可能通过调节相关信号通路来发挥抗炎作用，从而保护脑神经。将小鼠分为假手术组、模型组、阳性组(尼莫地平30 μg/kg)、丹酚酸 B低剂量组、丹酚酸 B 高剂量组，采用小鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型，造模后立即尾静脉注射不同剂量丹酚酸B，用酶联免疫吸附法检测脑组织中IL-1β、TNF-α含量，PCR法、Western blot法分别检测缺血侧脑皮层Toll样受体4(Toll-like receptors4, TLR4)、核因子κB p65(nuclear factor kappa-B p65，NF-κB p65) 的mRNA及蛋白表达，结果显示丹酚酸B高、低剂量均可显著降低治疗组的IL-1β、TNF-α含量以及缺血侧脑皮层TLR4、NF-κB p65 mRNA表达，丹酚酸B高剂量组可显著降低缺血侧脑皮层TLR4、NF-κB p65 mRNA蛋白表达，表明丹酚酸B可能通过抑制TLR4、NF-κB p65信号通路，减少炎症因子IL-1β及TNF-α含量，进而发挥抗脑缺血作用。

肖文喜等[14]也进行了相关的动物研究，将小鼠分为假手术组、模型组、尼莫地平组和丹酚酸B高、中、低剂量组，采用改进的Zea Longa方法建立大脑中动脉阻塞(MCAO)模型，造模后立即尾静脉注射给药，对小鼠的神经功能缺损评分，用干湿比重法测定脑组织含水量、脑指数，用相应试剂盒测定蛋白及谷氨酸含量，结果显示丹酚酸B各剂量组均可显著降低小鼠神经功能损伤，减轻脑水肿，减少谷氨酸含量，从而抑制兴奋性氨基酸神经毒性作用。由此得出，丹酚酸B对小鼠急性局灶性脑缺血具有神经保护作用。

3 丹酚酸A治疗脑缺血的药理研究

相关研究表明，氧化应激是导致脑缺血再灌损伤最严重、时程最长的因素[15]。而丹酚酸A作为丹参多酚酸最主要的活性成分之一，其含有较多的酚羟基，为咖啡酸多聚体，较丹参素等清除氧自由基的作用更强[16]，因此推断丹酚酸A可能会通过抗氧化应激等途径来保护脑缺血再灌损伤。

魏礼洲等[17]将大鼠分为假手术组、模型组和丹酚酸A治疗组，建立大鼠右侧局灶性脑缺血再灌注(MCAO)模型，尾静脉注射丹酚酸A，用相应的试剂盒检测脑组织中三种抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase, CAT)的活性水平，研究发现,丹酚酸A治疗组能够显著增加抗氧化酶SOD、GSH-PX及CAT的活性，表明丹酚酸A可能通过升高SOD、GSH-PX及CAT活性来起到抗氧化作用，从而起到抗脑缺血在灌注损伤的。但其并未对其具体机制做深入研究。

而张雯等[18]做了更进一步的研究。动物方面，将大鼠分为假手术组、模型组、阳性药依达拉奉组和不同剂量丹酚酸A治疗组，建立大鼠大脑中动脉闭塞/再灌注 (MCAO/R) 模型，给予不同剂量丹酚酸A，用Western blot法检测脑组织中的Nrf2、HO-1蛋白表达，实验显示丹酚酸A治疗组可呈剂量依赖性的显著增加Nrf2、HO-1的蛋白表达。细胞方面，选用神经细胞株PC12细胞系，制备氧糖剥夺再复氧复糖(oxygen and glucose deprivation/reperfusion, OGD/R)模型,用免疫荧光法检测Nrf2、HO-1的表达，以及Nrf2 siRNA 转染后对Nrf2 和 HO-1 表达的影响，结果发现丹酚酸A能够促进脑组织及 PC12 胞核和胞浆中Nrf2蛋白表达，核转位率升高，HO-1 蛋白表达增强，其抗氧化机制可能与激活Nrf2/HO-1 信号途径, 促进 Nrf2 合成和核转位, 从而促进HO-1 的表达有关。

也有研究表明，丹酚酸A抗脑缺血损伤机制与其抗凋亡作用有关。彭潇等[19]将SD大鼠分为对照组、模型组、丹酚酸A组和联合组(LY294002+丹酚酸A)，建立大脑中动脉缺血再灌注模型。丹酚酸A组给药预处理2 d后造模，术后每日给予丹酚酸A治疗。联合组在丹酚酸A组处理的基础上，再灌注前1 h经尾静脉给予LY294002。用原位末端转移酶标记技术(TdT-mediated dUTP nick-end labeling, TUNEL)检测细胞凋亡，免疫组织化学检测在脑组织中的胞浆型磷脂酶A2(cytosolic phospholipases A2, cPLA2)表达，Western blot法检测蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt表达。结果显示，与模型组比较，丹酚酸A治疗组可显著降低TUNEL阳性细胞数和cPLA2表达，联合组差异无统计学意义；丹酚酸A治疗组可显著升高磷酸化Akt表达，联合组差异无统计学意义。表明丹酚酸A可通过调控Akt信号通路，降低脑缺血再灌注后脑组织中cPLA2表达，减少脑细胞凋亡，从而发挥抗脑缺血再灌作用。

4 丹参素治疗脑缺血的药理研究

丹参素是丹参中提取的水溶性成分，是丹参多酚酸的主要活性成分之一，具有具有抑制血小板聚集、扩张冠状动脉、抗血栓形成、抗炎、抗肿瘤、清除氧自由基、神经保护等药理作用[20，21]，以丹参素为主要成分的复方丹参滴丸、丹参注射液等已广泛应用于临床治疗。近年来药物复方配伍的研究越来越多，脑缺血损伤会产生一系列严重的级联反应，因此药物的联合应用可能会成为治疗缺血性脑血管病的新方向。

杨永飞等[22]利用丹参素配伍川芎嗪来研究对其大鼠局灶性脑缺血的作用机制，其将SD 大鼠随机分为假手术组、模型组、丹参素组、川芎嗪组、丹参川芎嗪注射液组和尼莫地平注射液组，建立永久性大脑中动脉阻塞(pMCAO)模型。分别在造模前 2 d给药，1次/d，ip；造模前 0.5 h 给药 1 次，ip；造模后 4 h 和 8 h给药 1 次，ip。造模24 h后，腹主动脉取血，用Hitachi 7180 全自动生化分析仪检测血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性及谷氨酸(Glu)含量，实验显示与模型组相比，丹参素组、川芎嗪组和丹参川芎嗪注射液组均可显著升高血清中SOD活性，降低Glu含量，表明丹参素、川芎嗪及其配伍组均能使大鼠血清中SOD活性升高，Glu含量降低，其中丹参川芎嗪注射液组保护作用最优，说明两单味药配伍使保护作用增强，丹参素配伍川芎嗪对大鼠局灶性脑缺血有协同的保护作用。

也有研究表明，新型依达拉奉丹参素共轭物对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的保护作用，可能与其清除自由基有关。张树红等[23]将SD大鼠随机分为假手术组、模型组、依达拉奉治疗组、丹参素治疗组、新型依达拉奉丹参素共轭物低剂量治疗组以及新型依达拉奉丹参素共轭物高剂量治疗组，建立大鼠局灶性脑缺血再灌损伤模型，于手术当天缺血后2 h及第 2日和第3日早8:00尾静脉注射各药物或生理盐水，手术后72 h将大鼠处死，用相应试剂盒检测大鼠脑组织中的SOD活性和MDA含量，结果显示，与模型组比较，新型依达拉奉丹参素共轭物治疗组的SOD活性显著升高，丙二醛(MDA)含量显著降低。之后用体外非细胞实验法检测新型依达拉奉丹参素共轭物对羟自由基(.OH)和超氧阴离子(·O2-)的清除能力，结果显示依达拉奉治疗组、丹参素治疗组、新型依达拉奉丹参素共轭物低剂量及高剂量治疗组对·OH和·O2-的清除能力均增强，且呈剂量依赖性，其中新型依达拉奉丹参素共轭物治疗组显示出最强的清除能力。

另外丹参素冰片酯对抗脑缺血损伤也具有一定的作用，其可以改善大鼠神经症状，减轻神经细胞病理损伤、脂质氧化损伤、酸中毒，抗自由基损伤、抑制炎症反应。张易[24]将SD大鼠分为五组，假手术组、模型组、丹参素冰片酯高、中、低剂量治疗组，建立大鼠中动脉脑缺血(MCAO)模型，造模后立即舌下静脉给药，6 h后腹腔给药1次，造模后24 h再腹腔给药1次，做神经功能行为学评分和脑梗死范围测定，用相应试剂盒检测大鼠脑组织中乳酸(LD)、乳酸脱氢酶(LDH)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛含量。结果显示，与模型组相比，丹参素冰片酯高、中剂量治疗组大鼠的脑梗死程度明显减轻，但神经症状未见明显改善；与模型组相比，丹参素冰片酯高剂量治疗组可显著升高脑组织中SOD含量、MDA含量，丹参素冰片酯中剂量治疗组可显著升高SOD含量，丹参素冰片酯低剂量治疗组可明显抑制LD含量的升高，表明丹参素冰片酯有抗自由基损伤的作用，从而保护脑组织。

5 其他活性成分治疗脑缺血的药理研究

丹参多酚酸的其他主要活性成分，迷迭香酸、原儿茶醛、原儿茶酸等也具有减轻脑缺血损伤，保护脑神经的作用。

崔海瑛[25]认为迷迭香酸的抗脑缺血损伤可能与其抗氧化、抗凋亡作用有关。选用CD-1小鼠作为研究对象，随机分为假手术组、手术组、迷迭香酸高、中、低剂量组，建立小鼠短暂性(60 min)右侧大脑中动脉闭塞(MCAO)模型，再灌注后立即腹腔注射给药。再灌注24 h后，对小鼠神经功能缺失评分，用TTC(2，3，5-三苯基氯化四氮唑)染色测定脑梗死体积，用TUNEL检测细胞凋亡，用Western Blot 和RT-PCR法分别检测脑组织中 HO-1、Nrf2、B淋巴细胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein, Bax)的蛋白及mRNA表达。实验发现，迷迭香酸高、中剂量组小鼠的神经功能评分明显低于手术组，梗死体积明显缩小，缺血周围脑组织的TUNEL阳性细胞明显减少，而迷迭香酸低剂量组无显著性影响；与手术组相比，迷迭香酸高、中剂量组均能显著升高Bcl-2蛋白表达，降低Bax 蛋白表达，上调 HO-1 蛋白表达及胞核内 Nrf2 蛋白表达，其中迷迭香酸高剂量组较中剂量组作用更为显著。表明迷迭香酸可通过激活 Nrf2/HO-1 通路，上调 Bcl-2的表达，抑制 Bax 表达来发挥抗脑缺血再灌损伤作用的。

高丽萍等[26]也做了相似的在体研究，将大鼠随机分为假手术对照组、模型组、葛根素组、迷迭香酸高、低剂量组，制备局灶性脑缺血再灌模型，腹腔注射给药3 d后造模，缺血4 h再灌2 h，然后进行行为学评分，TTC染色测定脑梗死体积，用相应试剂盒检测大鼠血清中MDA含量，SOD、GSH-Px活力。研究发现，与模型组相比，迷迭香酸高、低剂量组及葛根素组均能显著改善大鼠神经功能缺损症状，减少脑梗死体积，降低血清中MDA含量、升高SOD活力，在剂量相同时，迷迭香酸作用与葛根素相当；与模型组相比，迷迭香酸高剂量组及葛根素组均能增加GSH-Px活性，而迷迭香酸低剂量组无显著性影响。因此，该研究认为迷迭香酸可通过抑制MDA生成，升高SOD和GSH-Px的活性来发挥抗氧化作用，从而起到抗脑缺血再灌注损伤的作用。

李智勇等[27]从离体方面做了相关研究，选用原代培养大鼠脑皮质神经元细胞，随机分为对照组、缺血缺氧组、原儿茶酸高、中、低浓度干预组，建立缺血缺氧细胞模型，于1%低氧培养箱内培养，无血清培养基中加入不同浓度的原儿茶酸，培养 24 h后，用MTT[3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯基四氮唑溴盐]法检测细胞活力，LDH试剂盒检测细胞上清液中乳酸脱氢酶含量，计数凋亡细胞，Western blot法检测细胞中NF-κB p65、Notch1蛋白表达。结果显示，与缺血缺氧组相比，原儿茶酸高、中、低浓度干预组可显著增加细胞活力，降低乳酸脱氢酶释放量，凋亡细胞减少，并呈浓度依赖性，显著降低细胞内NF-κB p65、Notch1的蛋白表达。实验表明，原儿茶酸具有很好的神经保护作用，可能是通过调控Notch信号通路，进而调节了NF-κB p65的表达，来减轻大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的。

6 小结

缺血性脑血管病已成为临床上常见的不易根治的疾病，严重地影响着人类的健康，其发病机制异常复杂，因而研究开发治疗脑缺血损伤的药物是一项困难而艰巨的任务。丹参为中药中的活血化瘀类药物，其具有活血祛瘀、通经止痛、清心除烦、凉血消痈的功效，主治胸痹心痛、脘腹胁痛、瘕瘕积聚、月经不调等症状。以上药理研究表明丹参中提取的水溶性成分丹参多酚酸及其主要活性成分可通过清除自由基、抗氧化应激、抗炎、抗凋亡，抑制神经兴奋性毒性等途径来发挥抗脑缺血损伤的作用，从而为临床上治疗缺血性脑血管病提供实验依据。